阅读说明：本技术 机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸 (Special blade swing type hydraulic cylinder for robot motion joint ) 是由 周小云 于 2019-12-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸,其可承受较大的倾覆力矩,其具有结构简单、合理的空间布局、内漏小、启动压力低、便于集成的特点,满足机器人运动关节的运动需求。其包括缸体、输出轴,所述缸体的内环的径向位置设置有一内凹止挡,所述内凹止挡对应所述缸体的两侧壁位置分别设置有螺纹孔,每个螺纹孔内插装有一个接头体,所述输出轴对应于所述缸体的中心空腔的中心轴位置布置,所述输出轴的轴向两端分别外凸于所述缸体的对应端面,输出轴的上凸于所述缸体的上露部分套装有第一端盖组件,输出轴的下凸于所述缸体的下露部分套装有第二端盖组件,第一端盖组件、第二端盖组件为关于所述输出轴的轴向垂直面对称布置的组件结构。(The invention provides a blade swing type hydraulic cylinder special for a robot motion joint, which can bear larger overturning moment, has the characteristics of simple and reasonable structure, small internal leakage, low starting pressure and convenience for integration, and meets the motion requirement of the robot motion joint. The improved cylinder comprises a cylinder body and an output shaft, wherein an inner concave stop is arranged at the radial position of an inner ring of the cylinder body, the inner concave stop corresponds to two side wall positions of the cylinder body and is provided with a threaded hole respectively, a joint body is inserted into each threaded hole, the output shaft corresponds to the central shaft position of a central cavity of the cylinder body and is arranged, the two axial ends of the output shaft protrude outwards respectively to the corresponding end faces of the cylinder body, the upper part of the output shaft protrudes outwards to the upper exposed part of the cylinder body and is sleeved with a first end cover assembly, the lower part of the output shaft protrudes downwards to the lower exposed part of the cylinder body and is sleeved with a second end cover assembly, and the first end cover assembly and.)

机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸

技术领域

本发明涉及液压缸结构的技术领域，具体为机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成，目前的执行机构基本都采用伺服电机加谐波减速器或RV减速器。虽然这种结构在机器人领域得到了广泛的运用，但是也不可否认其扭矩密度比相对较低。由于液压驱动具有功率密度大的特点，因此目前世界各国都在大力探求将液压驱动用于机器人行业，这也就致使了应用于机器人领域的液压元件的发展。

液压缸是液压系统中的执行元件，它将液压泵提供的液压能转变为机械能，使机械结构实现直线运动或旋转运动。目前旋转油缸主要依赖于进口，所以目前国内很多场合都是采用直线油缸加铰接实现旋转运动，这致使旋转关节的结构尺寸偏大。随着国内外节能减排的法律法规带来的压力，将会继续探讨液压传动技术的高效节能，这将会引起人们关注机械结构的小型化、轻量化、集成化，特别是机器人。

目前现有的叶片摆动液压缸在结构上要么体积太大，要么设计不符合机器人的应用，故急需能满足需求的机器人运动关节专用叶片摆动式油缸。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸，其可承受较大的倾覆力矩，其具有结构简单、合理的空间布局、内漏小、启动压力低、便于集成的特点，满足机器人运动关节的运动需求。

机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸，其特征在于：其包括缸体、输出轴，所述缸体的内环的径向位置设置有一内凹止挡，所述内凹止挡对应所述缸体的两侧壁位置分别设置有螺纹孔，每个所述螺纹孔内插装有一个接头体，所述输出轴对应于所述缸体的中心空腔的中心轴位置布置，所述输出轴的轴向两端分别外凸于所述缸体的对应端面，所述输出轴的上凸于所述缸体的上露部分套装有第一端盖组件，所述输出轴的下凸于所述缸体的下露部分套装有第二端盖组件，所述第一端盖组件、第二端盖组件为关于所述输出轴的轴向垂直面对称布置的组件结构，所述第一端盖组件、第二端盖组件均包括端盖、压盖，所述端盖的靠近所述缸体的端面的外环部分紧贴所述缸体的对应端面布置，所述端盖的靠近所述缸体的端面的内环部分紧贴所述输出轴的主体部分对应端面布置，所述端盖对应于所述输出轴主体部分的边缘位置处设置有内凹环槽，轴肩密封塞装于所述内凹环槽内，所述轴肩密封的外露表面紧贴所述输出轴的主体部分对应端面布置，所述端盖的轴向外露端面的中心区域内凹形成压盖安装腔，压盖布置于压盖安装腔内、并通过螺栓固接于所述端盖，所述端盖的靠近压盖的中心位置设置有内凹轴承槽，滑动轴承压装于所述内凹轴承槽内，所述滑动轴承的内圈套装于所述输出轴的外凸部分的对应外壁位置，所述压盖对应于所述输出轴的两端部分分别设置有贯穿避让孔，所述贯穿避让孔的环壁上设置有内凹沟槽，防尘圈内嵌于所述内凹沟槽布置，所述防尘圈的内环分别套装于所述输出轴的外凸部分的对应外壁位置，所述第一端盖组件、第二端盖组件中的端盖分别通过销钉、螺钉固接所述缸体的对应位置的均布定位孔；

所述输出轴的主体部分对应于所述缸体的中心空腔位置设置有一径向外凸的叶片，所述叶片的径向中心位置的外环部分形成第一内凹插槽，第一门型密封插装于所述第一内凹插槽内，所述第一门型密封的外露表面紧贴所述缸体的内壁布置，所述内凹止挡的径向中心位置的内环部分内凹形成第二内凹插槽，第二门型密封插装于所述第二内凹插槽内，所述第二门型密封的外露表面紧贴所述输出轴的对应外壁布置，所述叶片、内凹止挡、第一门型密封、第二门型密封将所述缸体的内腔分隔形成第一腔体、第二腔体，其中一个接头体连通所述第一腔体，另一个接头体连通所述第二腔体；

所述端盖对应于所述输出轴的外凸部分的环面位置处分别设置有密封内凹环槽，格莱圈内嵌于密封内凹环槽内，所述格莱圈的内环紧贴所述输出轴的对应外壁布置，确保密封可靠；

其进一步特征在于：所述滑动轴承内圈表面设计有螺旋槽，所述螺旋槽用于储存润滑脂对应的密封圈的磨损粉末；

所述输出轴的上表面与第一端盖组件的端盖、压盖的上表面平齐布置，所述输出轴的上表面中心内凹形成驱动槽；

所述驱动槽具体为十字槽，便于调整输出轴的叶片的初始位置，同时输出轴与负载连接采用十字槽定位、螺钉锁紧，具有更高的定位精度；

所述输出轴的下表面与第二端盖组件的端盖、压盖的下表面平齐布置，所述输出轴的下表面的中心位置内凹形成连接孔，其便于和外部连接结构连接输出；

所述端盖、压盖的径向接触表面间还设置有第二O型圈，所述端盖对应于所述螺钉的内侧设置有第二密封环槽，所述第二O型圈内嵌于所述第二密封环槽内，所述第二O型圈的外露面紧贴所述压盖布置；

所述缸体的两端面的内环部分分别设置有第三密封环槽，第三O型圈分别嵌装于对应的第三密封环槽内，第三O型圈的外露面紧贴所述端盖的对应端面布置。

为保证动片和定片有足够的强度，将内凹止挡与缸体集成、将叶片与输出轴集成设计；采用金属的滑动轴承做支撑和导向作用，并在滑动轴承的内侧设计有格莱圈、外侧设计有防尘圈，除此之外在滑动轴承的内表面设计有螺旋槽；为减小油缸的内部泄露，设有轴肩密封和门型密封；输出轴与负载连接采用端面平键定位、螺钉锁紧，具有更高的定位精度；因此本结构使本油缸可以承受较大的倾覆力矩，具有结构简单、更合理的空间布局、内漏小、启动压力低、便于集成等优点。

本机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸的特殊设计实现了合理布局、结构简单、可有效减小内漏及启动压力，使滑动轴承和密封圈具有更长的使用寿命，因此本油缸具有更好的性能指标及更长的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的主视图剖视结构示意图；

图2为本发明的俯视图结构示意图；

图3为本发明的俯视图(去除第一端盖组件)局部剖视结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

缸体1、输出轴2、主体部分201、内凹止挡3、螺纹孔4、接头体5、第一端盖组件6、第二端盖组件7、端盖8、压盖9、内凹环槽10、轴肩密封11、压盖安装腔12、螺栓13、内凹轴承槽14、滑动轴承15、贯穿避让孔16、内凹沟槽17、防尘圈18、销钉19、螺钉20、定位孔21、叶片22、第一内凹插槽23、第一门型密封24、第二内凹插槽25、第二门型密封26、第一腔体27、第二腔体28、密封内凹环槽29、格莱圈30、驱动槽32、连接孔33、第二O型圈34、第二密封环槽35、第三密封环槽36、第三O型圈37。

具体实施方式

机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸，见图1-图3：其包括缸体1、输出轴2，缸体1的内环的径向位置设置有一内凹止挡3，内凹止挡3对应缸体1的两侧壁位置分别设置有螺纹孔4，每个螺纹孔4内插装有一个接头体5，输出轴2对应于缸体1的中心空腔的中心轴位置布置，输出轴2的轴向两端分别外凸于缸体1的对应端面，输出轴2的上凸于缸体1的上露部分套装有第一端盖组件6，输出轴2的下凸于缸体1的下露部分套装有第二端盖组件7，第一端盖组件6、第二端盖组件7为关于输出轴2的轴向垂直面对称布置的组件结构，第一端盖组件6、第二端盖组件7均包括端盖8、压盖9，端盖8的靠近缸体1的端面的外环部分紧贴缸体1的对应端面布置，端盖8的靠近缸体1的端面的内环部分紧贴输出轴2的主体部分201对应端面布置，端盖8对应于输出轴2的主体部分201的边缘位置处设置有内凹环槽10，轴肩密封11塞装于内凹环槽10内，轴肩密封11的外露表面紧贴输出轴2的主体部分201对应端面布置，端盖8的轴向外露端面的中心区域内凹形成压盖安装腔12，压盖9布置于压盖安装腔12内、并通过螺栓13固接于端盖8，端盖8的靠近压盖9的中心位置设置有内凹轴承槽14，滑动轴承15压装于内凹轴承槽14内，滑动轴承15的内圈套装于输出轴2的外凸部分的对应外壁位置，压盖9对应于输出轴2的两端部分分别设置有贯穿避让孔16，贯穿避让孔16的环壁上设置有内凹沟槽17，防尘圈18内嵌于内凹沟槽17布置，防尘圈18的内环分别套装于输出轴2的外凸部分的对应外壁位置，第一端盖组件6、第二端盖组件7中的端盖9分别通过销钉19、螺钉20固接缸体1的对应位置的均布定位孔21；

输出轴2的主体部分201对应于缸体1的中心空腔位置设置有一径向外凸的叶片22，叶片22的径向中心位置的外环部分形成第一内凹插槽23，第一门型密封24插装于第一内凹插槽23内，第一门型密封23的外露表面紧贴缸体1的内壁布置，内凹止挡3的径向中心位置的内环部分内凹形成第二内凹插槽25，第二门型密封26插装于第二内凹插槽25内，第二门型密封26的外露表面紧贴输出轴2的对应外壁布置，叶片22、内凹止挡3、第一门型密封23、第二门型密封26将缸体2的内腔分隔形成第一腔体27、第二腔体28，其中一个接头体5连通第一腔体27，另一个接头体5连通第二腔体28。

端盖8对应于输出轴2的外凸部分的环面位置处分别设置有密封内凹环槽29，格莱圈30内嵌于密封内凹环槽29内，组合密封圈的内环紧贴输出轴2的对应外壁布置，确保密封可靠；

滑动轴承15内圈表面设计有螺旋槽(图中未画出)，螺旋槽用于储存润滑脂对应的密封圈的磨损粉末；

输出轴2的上表面与第一端盖组件6的端盖8、压盖9的上表面平齐布置，输出轴2的上表面中心内凹形成驱动槽32；

驱动槽32具体为十字槽，便于调整输出轴的叶片22的初始位置，同时输出轴与负载连接采用十字槽定位、螺钉锁紧，具有更高的定位精度；

输出轴2的下表面与第二端盖组件7的端盖8、压盖9的下表面平齐布置，输出轴2的下表面的中心位置内凹形成连接孔33，其便于和外部连接结构连接输出；

端盖8、压盖9的径向接触表面间还设置有第二O型圈34，端盖8对应于螺栓13的内侧设置有第二密封环槽35，第二O型圈34内嵌于第二密封环槽35内，第二O型圈34的外露面紧贴压盖9布置；

缸体1的两端面的内环部分分别设置有第三密封环槽36，第三O型圈37分别嵌装于对应的第三密封环槽36内，第三O型圈37的外露面紧贴端盖9的对应端面布置。

第三O型圈、第二O型圈34有效防止油缸在使用过程中液压介质外泄；门型密封结构与轴肩密封的特殊设计可有效减小内漏及启动压力；格莱圈和O型圈的组合密封结构可阻止油缸内部的液压介质进入滑动轴承与输出轴配合的部位、并有效减少液压介质中的杂质进入该部位，避免了滑动轴承的损坏；滑动轴承内表面设计有螺旋槽用于储存润滑脂和格莱圈的磨损粉末；其润滑脂主要防止滑动轴承与输出轴之间存在干摩擦；防尘圈用于防止外界杂质进入油缸内部、并防止润滑脂流出；接头体用于与液压动力连接、作为液压介质的进出口、使油缸做顺时针和逆时针转动。

本机器人运动关节专用叶片摆动式液压缸的特殊设计实现了合理布局、结构简单、可有效减小内漏及启动压力，使滑动轴承和格莱圈具有更长的使用寿命，因此本油缸具有更好的性能指标及更长的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。